SU363938A1 - Цифровой гармонический анализатор фазовых - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области импульсной техники и может быть использовано в цифровых системах автоматического управлени .

Известны гармонические анализаторы фазовых характеристик, содержащие генератор синусоидальных колебаний, преобразователь аналог-код, множительное устройство, реверсивный счетчик, шифратор ортогональной функции, логические схемы «И, «ИЛИ, интегрирующий счетчик и блок управлени , недостаток которых заключаетс  в том, что они имеют небольшую помехоустойчивость и большой объем аппаратуры.

Цель изобретени  - упрощение аппаратуры и повышение точности измерени .

Дл  достижени  этой цели выходы младших разр дов интегрирующего счетчика через логическую схему «И, один из входов которой подключен к блоку управлени , и схему «ИЛИ соединены с входом реверсивного счетчика, старшие разр ды которого соединены с шифратором ортогональной функции.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема анализатора; на фиг. 2 и 3 - временные графики напр жений.

Схема устройства содержит генератор / синусоидальных колебаний, исследуемый объект 2, преобразователь 5 аналог-код, множительное устройство 4, интегрирующий счетчик

5, логические схемы «И 6-9, логические схемы «ИЛИ 10, 11, реверсивный счетчик 12 генератора ортогональной функции (ОФ), шифратор 13 ОФ и блок 14 управлени . Сигнал с генератора 1 низких частот поступает на исследуемый объект 2, а с выхода объекта 2 - на преобразователь 3 аналог- код. Преобразованный в дискретную форму исследуемый сигнал поступает в множительиое устройство 4, сюда же параллельным кодом подаютс  значени  ОФ с шифратора 13 ОФ. Шифратор 13 выполнен на дев ть значений ОФ (через 10°) в пределах от О до 90° и осуществлен па старщих разр дах реверсивного счетчика 12 ОФ, что позвол ет сохранить неизменным значение ОФ в течение всего интервала квантовани . Это иллюстрируетс  фиг. 2, где L/(a)- исследуемый сигнал, f/оф - ортоганальна  функци . А/ - интервал квантовани .

Тогда в множительном устройстве 4 каждое значение ОФ умножаетс  на К значений исследуемого сигнала U(a), при этом коэффициент К определ етс  несколькими младшими

разр дами реверсивного счетчика 12 ОФ и

 вл етс  результатом отнощени  , где

/оф

for. - частота опроса преобразовател  3 аналог-код; /оф - частота квантовани  ОФ. При наличии в сигнале L/() высших гармоник

погрешность квантовани  по времени отсутствует , если выполн етс  условие , где п - число точек измерени  за период; 5 - номер высшей гармоники. Анализатор позвол ет получить неравенство , где k- число дискретов исследуемого сигнала на интервале квантовани  ОФ.

Таким образом, этот метод позвол ет упростить шифратор ОФ и в совокупности с применением обратной св зи обеспечивает минимальную погрешность квантовани  по времени до номера гармоники, равного , не привод  к систематическим ошибкам метода.

Выход множительного устройства 4 через логическую схему 8 «И и логическую с.хе.му 10 «ИЛИ соединен со входом интегрирующего счетчика 5 ОФ, где происходит сложение частичных сумм за период исследуемого сигнала . В конце первого периода измерени  в иптегрируюш,ем счетчике записано число, равное коэффициенту Фурье , гдеФк- искомый фазовый сдвиг. За один градус до конца первого периода (точка m на фиг. 3) в блоке 4 управлени  формируетс  команда на включение обратной св зи, по которой счетчик 5 ОФ с помощью схемы 7 «И,  вл ющейс  дешифратором нулевого состо ни  счетчика 5 ОФ и входных логических схем 9 «И и 10 «ИЛИ ставитс  в режим делител  частоты (режим снисывани ). На фиг. 3 ирин ты обозначени : Hi - сигнал тактовой частоты, Т- период исследуемой частоты, а Нос. - сигнал обратной св зи, передаваемый в число-импульсном коде. Выходом интегрируюш;его счетчика 5  вл етс  схема 6 «И, задающа  масштабный коэффициент, с помощью кото1/ .

г-ЛДт-т-г-т .

рой импульсы обратной св зи f/oc в числоимпульсном коде подаютс  через схему 11 «ИЛИ в счетчик 12 генератора ОФ. При этом управление знаком реверсивного счетчика 12 производитс  с блока 14 управлени .

В случае малых искомых углов Ч ,-, т. е. при Тк ь;51пЧц списанное число сдвигает ОФ на такой угол, который в следующий период измерени  обращает €« в ноль. Тогда в устройстве происходит остановка по нулевому показанию счетчика 5 и фазовый сдвиг запоминаетс  счетчиком 12 генератора ОФ.

При больших фазовых сдвигах измерение происходит в течеиие 2-5 периодов исследуемой частоты. Масштабный коэффициент выбираетс  так, чтобы процесс сведени  к нулю величины CK был сход щимс .

Предмет изобретени 

Цифровой гармонический анализатор фазовых характеристик, содержащий генератор синусоидальных колебаний, преобразователь аналог-код, множительное устройство, реверсивный счетчик, шифратор ортогональной функции, логические схемы «И, «ИЛИ, интегрирующий счетчик и блок управлени , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  аппаратуры и повышени  точности измерени , выходы младших разр дов интегрирующего счетчика через уиом путые логическую схему «И, один из входов которой подключен к блоку управлепи , и схему «ИЛИ соединены с входом реверсивного счетчика, старщие разр ды которого соединены с указанным шифратором ортогональной функции.

п-1 п

1 2

П1 in